CAN总线十万个为什么|为什么CAN总线分支不能过长？

原创 ZLG致远电子 2024-11-28 11:34

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导读

探讨了CAN总线中分支问题及其对信号完整性的影响，并提出了相应的解决方案。

今天我们将深入探讨CAN总线中的一个关键问题——分支问题。在开始之前，让我们先来观察一下一个CAN总线的波形图：

通过仔细观察CAN波形图，我们可以发现波形中存在明显的上升沿和下降沿的台阶现象。

这种台阶现象是由于波特率的变化引起的，它会导致接收节点在采样时出现错误。台阶现象的根源在于CAN节点的分支，特别是分支过长时，反射信号会增强，进而引发位宽度失调的错误。过长的支线还会导致总线阻抗匹配问题，阻抗匹配的目的是为了调整负载功率和抑制信号反射。一旦阻抗匹配出现问题，就会在波形图上看到上升沿和下降沿的台阶现象。

那么，面对总线分支过长的问题，我们该如何应对呢？

减少分支长度：最直接的解决方案是减少CAN节点的分支长度，以降低信号反射，确保位宽的稳定性。例如，如果刚才的波形我们将分支长度减少到20厘米，此时并没有看到边沿台阶的出现。
在长分支上添加匹配电阻：在网络布局无法改变，且分支引起的信号反射不可避免的情况下，一个常用的方法是在长分支的末端加上匹配电阻，以消除信号反射。例如，在分支节点处加上一个200Ω的电阻，可以显著削减边沿台阶。但请注意，加电阻时差分电压不得小于0.9伏。
增加CAN中继器或集线器：在一些场合中，我们可能在问题出现后才意识到支线过长。当重新布线或更改节点不可行时，就需要在过长的支线上增加CAN中继器。致远电子的CANFD网桥中继器就是一个很好的解决方案。